[發明專利]基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物材料制備有序孔的孔徑尺寸調控方法及其制備方法

無效

• 申請號: 201210516775.5
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103059335A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 劉文勇;陳一;江萍;劉躍軍
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J5/18;C08L51/02;C08F251/02
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技術領域

本發明涉及基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物材料制備有序孔的孔徑尺寸調控方法及其制備方法。

背景技術

具有微納米結構的聚合物薄膜在生物材料、光電材料等方面都具有很重要的應用價值，從而得到廣泛研究與應用。過去，制備具有微納米結構的薄膜可以采用不同的模板方法，比如膠體晶、乳液液滴、生物細菌以及過濾膜等模板，但由于其制備過程復雜、模板尺寸固定、模板制備困難等原因，因此很難得到具有可調尺寸或者單分散結構的薄膜。近年來，Widawski?G..?Rawiso??M.?and?Francois?B.報道的在高濕度條件下制備具有微觀結構的薄膜的新方法【Self-Organized?Honeycomb?Morphology??of?Star-Polymer?Polystyrene?Films.?Nature?369,?387~389(1994)】得到逐漸發展，并且因其簡單可控，越來越受到人們的關注【Breath?figures?as?a??dynamic?templating?method?for?polymers?and?nanomaterials.??Advanced?Materials?18,?973~989(2006)】。通過這種方法，可以利用不同聚合物制備得到高度有序的多孔膜【Formation?of??honeycomb-structured,?porous?films?via?breath?figures?with?different?polymer??architectures.?Journal?of?Polymer?Science?Part?A:?Polymer?Chemistry?44,??2363~2375?(2006)】。

纖維素是自然界最為豐富的天然高分子，其最重要的一個應用就是作為薄膜材料，如再生纖維素已經廣泛應用到薄膜和孔洞材料等許多領域【Morphology?and??permeability?of?cellulose/chitin?blend?membranes.?Journal?of?Membrane?Science??287,?19~28(2007)】。然而，利用簡單的纖維素結構、通過簡便的方法很難得到有序孔結構的纖維素基薄膜，大大阻礙了纖維素材料在薄膜領域的應用。最近，本人報道【專利申請號：201210160907.5】，通過改變纖維素的結構，在高濕度條件下基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物可以制備纖維素基的有序孔薄膜。然而，基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物制備有序孔的控制方法不夠明確，大大限制了此類共聚物材料在不同領域中的應用。

發明內容

本發明的一目的在于提供基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物材料制備有序孔的孔徑尺寸調控方法。

本發明的另一目的在于提供基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物材料制備有序孔的濃度調控孔徑尺寸的制備方法。

本發明的再一目的在于提供基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物材料制備有序孔的接枝長度調控孔徑尺寸的制備方法。

本發明的再一目的在于提供基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物材料制備有序孔的接枝密度調控孔徑尺寸的制備方法。

本發明的基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物的有序孔材料是一種接枝共聚物（EC－g－PS），其結構式為：

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其中：

?R為H或CH₃CH₂；?

n、p表示聚合度；

n是主鏈乙基纖維素的聚合度；

p是支鏈聚苯乙烯（PS）中苯乙烯單元的聚合度，即p表示平均接枝長度；

m表示支鏈聚苯乙烯的接枝密度，且m?=?0.01?~?1.5，即表示接枝密度為1%?~?150%；

其主鏈為乙基纖維素，重均分子量為5000～1000000，取代度為1.2～2.8，結構式為：

n是主鏈乙基纖維素（EC）的聚合度；

其支鏈為聚苯乙烯，重均分子量為500～100000，結構式為：

p是支鏈聚苯乙烯（PS）的聚合度。

本發明的基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物材料制備有序孔的孔徑尺寸調控方法為濃度調控方法、接枝長度調控方法和接枝密度調控方法等三種方法。

本發明的基于乙基纖維素接枝聚苯乙烯共聚物材料制備有序孔的濃度調控孔徑尺寸的制備方法，該方法包括以下步驟：